CN1531800A - 为了数据处理系统中安全的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

用于安全发送的方法和设备。向每个用户提供一个注册密钥。使用注册密钥对长时间更新的广播密钥加密，并周期性地提供给用户。使用广播密钥对短时间更新的密钥加密，并周期性地提供给用户。然后使用短时间密钥对广播加密，其中用户使用短时间密钥对广播消息解密。

Description

为了数据处理系统中安全的方法和设备
背景
在35 U.S.C.§120下的优先权要求
本专利申请要求2001年3月28日申请的美国临时申请第60/279,970号的优先权，已转让给本发明的受让人，并特地在此引用作为参考。
专利的未定申请的参考
本发明与美国专利和商标事务所的下列专利申请有关：
具有代理备案号010439的，与此同时提出的、Nikolai Leung的“METHODAND APPARATUS FOR OVERHEAD MESSAGING IN A WIRELESS COMMUNICATIONSYSTEM”，已转让给本发明的受让人，并特地在此引用作为参考；
具有代理备案号010437的，与此同时提出的、Nikolai Leung的“METHODAND APPARATUS FOR OUT-OF-BAND TRANSMISSION OF BROADCAST SERVICE OPTIONIN A WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM”，已转让给本发明的受让人，并特地在此引用作为参考；
具有代理备案号010438的，与此同时提出的、Nikolai Leung的“METHODAND APPARATUS FOR BROADCAST SIGNALING IN A WIRELESS COMMUNICATIONSYSTEM”，已转让给本发明的受让人，并特地在此引用作为参考；
具有代理备案号010498的，与此同时提出的、Raymond Hsu的“METHOD ANDAPPARATUS FOR TRANSMISSION FRAMING IN A WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM”，已转让给本发明的受让人，并特地在此引用作为参考；
具有代理备案号010499的，与此同时提出的、Raymond Hsu的“METHOD ANDAPPARATUS FOR DATA TRANSPORT IN A WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM”，已转让给本发明的受让人，并特地在此引用作为参考；以及
具有代理备案号010500的，与此同时提出的、Raymond Hsu的“METHOD ANDAPPARATUS FOR HEADER COMPRESSION IN A WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM”，已转让给本发明的受让人，并特地在此引用作为参考。
领域
本发明涉及数据处理系统，尤其涉及为了数据处理系统中安全的方法和设备。
背景
数据处理和包括通信系统的信息系统中的安全对于责任、公平、准确度、机密性、可操作性以及其它所要求标准的过剩产生影响。加密，或密码术的一般领域，是在在电子商务、无线通信、广播中使用的，并具有无限制的应用范围。在电子商务中，使用加密来防止欺诈和验证财务交易。在数据处理系统中，使用加密来识别参与者的身份。还使用加密来防止修改、保护网页以及防止访问机密文件。
通常称之为密码系统的不对称加密系统使用相同的密钥(即，秘密密钥)对消息进行加密和解密。而不对称加密系统使用第一密钥(即，公共密钥)对消息进行加密以及使用不同的密钥(即，专用密钥)对消息进行解密。还把不对称密码系统称为公共密钥密码系统。在秘密密钥从发送者到接收者的安全措施方面，对称密码系统中存在问题。此外，当频繁地更新密钥或其它加密机构时存在问题。在数据处理系统中，安全地更新密钥的方法招致处理时间、存储器存储量和其它处理额外开销。在无线通信系统中，更新密钥使用用于发送的宝贵带宽。
现有技术没有提供让于大量用户更新密钥以便使他们访问经加密的广播的一种方法。因此对于更新数据处理系统中密钥的安全和有效的方法存在一种需求。此外，对于更新无线通信系统中密钥的安全和有效的方法存在一种需求。
概要
这里揭示的实施例通过提供为了数据处理系统中的安全的方法而致力于上述需求。
在一个方面，用于安全发送的一种方法包括确定对发送中参与者的特定的注册密钥，确定第一密钥、用注册密钥对第一密钥进行加密，确定第二密钥，用第一密钥对第二密钥进行加密以及更新第一和第二密钥。
在另一个方面，安全地接收发送的一种方法包括接收对发送中的参与者的特定注册密钥，接收第一密钥，用注册密钥对第一密钥进行解密，接收第二密钥，用第一密钥对第二密钥进行解密，接收广播信息流，以及使用第二密钥对广播信息流进行解密。
在再另一个方面，支持广播业务选项的无线通信系统具有基础结构单元，包括接收电路；用户识别单元，可操作以再现用于对广播消息进行解密的短时密钥；以及，适合于应用短时密钥对广播消息进行解密的移动设备单元。用户识别单元包括处理单元，可操作以对密钥信息进行解密；以及用于存储注册密钥的存储器存储单元。
附图简述
图1A是密码系统图。
图1B是对称密码系统图。
图1C是不对称密码系统图。
图1D是PGP加密系统图。
图1E是PGP解密系统图。
图2是支持许多用户的扩频通信系统图。
图3是支持广播发送的通信系统的方框图。
图4是无线通信系统中的移动站的方框图。
图5是描述在移动站中更新用于控制广播访问的密钥的一个模型。
图6是描述在UIM中的密码操作的一个模型。
图7A-7D示出在支持广播发送的无线通信系统中实施安全加密的一种方法。
图7E是在支持广播发送的无线通信系统中的安全选项的密钥更新周期的定时图。
图8A-8D示出在支持广播发送的无线通信系统中的安全加密方法的应用。
详细说明
这里唯一地使用词“示例”来表示“作为一个例子、实例或示意”。这里作为“示例”描述的任何实施例不必定解释为超过其它实施例的较佳实施例或
具有优点的实施例。
广泛采用无线通信系统以提供各种类型的通信，诸如话音、数据以及等等。这些系统可以基于码分多址(CDMA)、时分多址(TDMA)或某些其它调制技术。CDMA系统提供超过其它类型系统的某些优点，包括系统容量的增加。
可以设计一个系统来支持一种或多种标准，诸如这里称之为IS-95标准的“用于双模宽带扩频蜂窝系统的TIA/EIA-95-B移动站—基站兼容性标准”；这里称之为3GGP的名称为“第三代伙伴关系项目”的协会提供的、并在包括文件号3G TS 25.211、3G TS 25.212、3G TS 25.213和3G TS 25.214、3G TS25.302等一组文件中实施的标准，这里称之为W-CDMA标准；名称为“第三代伙伴关系项目2”的协会提供的标准，这里称之为3GGP2标准，以及这里称之为cdma2000标准，以前称之为IS-2000MC的TR-45.5。特地在此引用上面引用的标准作为参考。
每种标准特别定义从基站到移动站的发送数据的处理，反之亦然。作为示例实施例，下面的讨论考虑符合协议的cdma2000系统的扩频通信系统。另外的实施例可以结合其它的标准/系统。再其它的实施例可以把这里揭示的安全方法应用于使用密码系统的任何类型的数据处理系统。
密码系统是隐瞒消息因此允许特定用户群获取消息的一种方法。图1A示出基本密码系统10。密码术是创建和使用密码系统的技术。密码分析是破译密码系统的技术，即，当你不在允许访问消息的特定用户群中时接收和了解消息。把原始消息称为明文消息或明文。把经加密的消息称为密文，其中加密包括把明文转换成密文的任何手段。解密包括把密文转换成明文的任何手段，即，再现原始消息。如在图1A中所示，对明文消息加密以形成密文。然后，接收密文以及对其进行解密而再现明文。在术语明文和密文一般是指数据时，加密的概念可应用于任何数字形式，包括以数字形式表示的音频和视频数据。在这里提供的本发明的说明书使用符合密码术的术语明文和密文时，这些术语不排除其它形式的数字通信。
密码系统是基于秘密的。一群实体共享秘密，如果在这群外面的一个实体，没有相当大量的资源就不能得到秘密。这个秘密的作用是作为实体群之间的安全性关联而说的。
密码系统可以是算法的集合，其中对每个算法作出标记，并把标号称为密钥。经常称之为密码系统的对称加密系统使用相同的密钥(即，秘密密钥)对消息进行加密和解密。在图1B中示出对称加密系统20，其中加密和解密两者利用相同的专用密钥。
对比之下，不对称加密系统使用第一密钥(即，公共密钥)对消息进行加密和使用不同的密钥(即，专用密钥)对消息进行解密。图1C示出不对称加密系统30，其中提供一个密钥用于加密以及第二密钥用于解密。还把不对称密码系统称为公共密钥密码系统。公共密钥是公布的，并可用于对任何消息进行加密，然而，只可以使用专用密钥来对用公共密钥加密的消息进行解密。
在秘密密钥从发送者到接收者的安全措施方面，对称密码系统中存在问题。在一个解决方案中，可以使用信使(courier)来提供信息，或更有效和更可靠的解决方案可以使用公共密钥密码系统，诸如在下文中讨论的由Rivest、Shamir和Adleman(RSA)定义的公共密钥密码系统。在被称为Pretty GoodPrivacy(相当好的保密)(PGP)的流行安全工具中使用RSA系统，将在下文中进一步描述。例如，通过使每个字母在字母表中移动n，其中n是预定的常数整数值，原始记录的密码系统改变明文中的字母。在这种方案中，用“D”来代替“A”，等等，其中给定的加密方案可以结合数个不同的n值。在这种加密方案中，“n”是密钥。在接收密文之前，向预定接收者提供加密方案。如此，只有已知密钥的那些人能够对密文解密而再现明文。然而，通过用加密的知识来计算密钥，非预期的团体也可能截取密文并对其进行解密，产生了安全问题。
更复杂和先进的密码系统使用制止非预期的团体截取和解密的策略密钥(strategic key)。传统的密码系统使用加密函数E和解密函数D，致使：
D_K(E_K(P))＝P，对于任何明文P           (1)
在公共密钥密码系统中，从K依次计算的已知“公共密钥Y”方便地计算E_K。Y是公布的，以致任何人可以对消息进行加密。从公共密钥Y计算解密函数D_K，但是只有用专用密钥K的知识。没有专用密钥K，非预期的接收者不能够对如此产生的密文进行解密。如此，只有产生K的接收者可以对消息解密。
RSA是由Rivest、Shamir和Adleman定义的公共密钥密码系统。作为一个例子，考虑明文为达2512的正整数。密钥是四元组(p，q，e，d)，给出p为256-位质数，q为258-位质数，而d和e为具有可被(p-1)(q-1)所除的(de-1)的大数。此外，定义解密函数为：
E_K(P)＝Pe mod pq，D_K(C)＝Cd mod pq       (2)
而，从(pq，e)对方便地计算E_K，没有简单的方法从(pq，e)对计算D_K。因此，产生K的接收者可以公布(pq，e)。当接收者是能够读出消息的人时，有可能向他发送秘密消息。
PGP对来自对称和不对称加密的特征进行组合。图1D和1E示出PGP密码系统50，其中对明文消息进行加密和再现。在图1D中，压缩明文消息以节约调制解调器发送时间和盘空间。压缩通过把另外的翻译等级添加于加密和解密处理而增强了密码安全性。大多数密码分析技术利用在明文中发现的图案来揭开密码。压缩减少了明文中的这些图案，从而增加对密码分析的阻力。注意，一个实施例不压缩对于压缩来说是过短的，或压缩得不好而不压缩的明文或其它消息。
然后，PGP创建会话密钥，它仅是一次性密钥。这个密钥是可以从诸如鼠标的随机运动以及打字时键击之类的任何随机事件产生的一个随机数。会话密钥与安全加密算法一起工作而对明文进行加密，产生密文。一旦对数据进行了加密，就把会话密钥加密到接收者的公共密钥中。把会话密钥加密的—公共密钥与密文一起发送给接收者。
对于如图1E所示的解密，接收者的PGP拷贝使用专用密钥来再现临时会话密钥，然后PGP使用临时密钥用传统方式对经加密的密文进行解密。加密方法的组合取得了公共密钥加密的方便性和对称加密的速度的优点。对称加密一般比公共密钥加密快得多。公共密钥加密依次对于密钥分布和数据发送问题提供了解决方案。在组合中，改进了性能和密钥分布而没有牺牲任何安全性。
密钥是与密码算法一起工作以产生特定密文的一个值。密钥基本上是极大的数。密钥的大小按位数来测量。在公共密钥密码术中，安全性随密钥大小而增加，然而，公共密钥大小和对称加密专用密钥大小一般是不相关的。当公共和专用密钥在数学上相关时，只知道公共密钥，在导出专用密钥方面上发生了困难。只要有足够的时间和计算能力，导出专用密钥是可能的，使密钥大小的选择成为一个重要的安全问题。目的是具有安全的大密钥而同时保持密钥足够地小，使之快速处理。另外的考虑是预期的截取人，特别是消息对第三方的重要性是什么，以及第三方要用多少资源来解密。
在密码术方面，大密钥将在较长时间周期上是安全的。按经加密的形式来存储密钥。PGP特别把密钥存储在两个文件中：一个用于公共密钥，而一个用于专用密钥。把这些文件称为密钥环(keyring)。在应用中，PGG加密系统把目标接收者的公共密钥添加到发送者的公共密钥环中。把发送者的专用密钥存储在发送者的专用密钥环中。
如在上文给出的例子中所讨论，分配用于加密和解密的密钥的方法可以是很复杂的。“密钥交换问题”首先包括保证交换密钥，致使发送者和接收者两者可以分别执行加密和解密，并且对于双向通信，致使发送者和接收者两者都可以对消息进行加密和解密。此外，希望执行密钥交换为的是预防非预期的第三方的截取。最后，附加的考虑是鉴定，该鉴定对接收者提供是通过预期的发送者而不是通过第三方对消息加密的保证。在专用密钥交换系统中，根据成功的密钥交换和有效的鉴定，密钥秘密地交换可提供改进的安全性。注意，专用密钥加密方案隐含地提供鉴定。在专用密钥密码系统中的下面的假设是，只有预期发送者有密钥能对传送给预期接收者的消息进行加密。而公共密钥密码术方法解决“密钥交换问题”的一个决定性方面，特别是在密钥交换期间甚至于在出现被动窃听时可阻止分析，但是它们也没有解决所有与密钥交换相关联的问题。尤其，由于认为密钥是“公共知识”(特别用RSA时)，所以当单单占有密钥(足够用于对消息加密)，并不是发送者的特定的唯一身份的证据时，而且也不占有足够的相应的解密密钥，以建立接收者的身份时，希望某些其它机构提供鉴定。
一个解决方案是设计一种密钥分配机构，该机构保证所列出的密钥实际上是给定的实体的那些密钥，有时呼叫一个信任的管理机构、认证机构或第三方契据(escrow)代理。一般，管理机构实际上不产生密钥，但是确实保证所保持的和宣传的供发送者和接收者参考的密钥列表以及相关联的身份是正确的和不折衷的。另外的方法有赖于用户以不正式的分配方式来分配和跟踪每个其它用户的密钥和信任。在RSA下，如果用户希望除了经加密的消息之外再发送它们身份的证明，则用专用密钥对签名进行加密。接收者可以使用反向的RSA算法来验证信息解密的内容，致使只有发送者可以通过使用秘密密钥对明文进行加密。一般，经加密的“签名”是“消息摘要”，它包括秘密消息的唯一的数学“概要”(如果在多个消息上签名是静态的，一旦已知，以前的接收者就可以冒充而使用它)。如此，理论上，只有消息的发送者可以产生用于该消息的有效的签名，从而为了接收者而鉴定它。
经常使用密码散列函数来计算消息摘要。密码散列函数计算来自任何输入的一个值(具有固定的位数)，不管输入的长度。密码散列函数的一个特性是：给出一个输出值，通过计算来确定会产生这个输出的输入是很困难的。密码散列函数的一个例子是如在“安全散列标准”(FIPS PUB 180-1，由联邦信息处理标准出版物(Federal Information Processing StandardsPublications)(FIPS PUBS)发表，并由国家标准和技术研究所(NationalInstitute of Standards and Technology)出版)中描述的SHA-1。
图2作为通信系统100的一个例子，所述通信系统100支持许多用户和能够实施本发明的至少某些方面和实施例。可以使用多种算法和方法中的任何一种来调度系统100中的发送。系统100提供对于许多小区102A到102G的通信，每个小区分别由一个相应的基站104A到104G提供服务。在示例实施例中，某些基站104具有多个接收天线，而其它的基站只有一个接收天线。相似地，某些基站104具有多个发射天线，而其它基站只有单个发射天线。在发射天线和接收天线的组合上没有限制。因此，有可能基站104具有多个发射天线和单个接收天线，或具有多个接收天线和单个发射天线，或具有单个或多个发射和接收天线两者。
在覆盖区中的终端106可以是固定的(即，静止的)或移动的。如在图2中所示，各个终端106分散在整个系统中。在任何给定时刻，例如，根据是否使用软越区切换以及是否设计和操作终端以(同时或顺序)接收来自多个基站的多个发送，每个终端106在下行链路和上行链路上与至少一个基站104以及可能更多个基站104进行通信。在题为“METHOD AND SYSTEM FOR PROVIDING A SOFTHANDOFF IN A CDMA CELLULAR TELEPHONE SYSTEM”的美国专利第5,101,501号中描述了在本技术领域中众知的CDMA通信系统中的软越区切换，该专利已转让给本发明的受让人。
下行链路是指从基站到终端的发送，而上行链路是指从终端到基站的发送。在示例实施例中，某些终端106有多个接收天线而其它的终端只有一个接收天线。在图2中，基站104A在下行链路上把数据发送到终端106A和106J；基站104B把数据发送到终端106B和106J，基站104C把数据发送到终端106C，依次类推。
经由无线通信技术可得到的无线数据发送和业务扩展的日益增长的要求已经导致特定数据业务的开发。一种如此的业务是指高数据速率(HDR)。在称之为“HDR规范”的“EIA/TIA-IS856 cdma2000 High Rate Packet Data AirInterface Specification”中建议了示例的HDR业务。一般，HDR业务是话音通信系统的覆盖层(overlay)，它提供无线通信系统中发送数据分组的有效方法。当所发送的数据量和发送的次数增加时，可用于无线电发送的有限的带宽成为一个极缺的资源。因此，在最优化使用可得到的带宽的无线通信系统中，在调度发送的有效和公平的方法方面存在一种需求。在示例实施例中，在图2中示出的系统100是符合具有HDR业务的CDMA型系统的。
根据一个示例实施例，系统100支持被称为高速广播业务(HSBS)的高速多媒体广播业务。HSBS的应用例子是电影、体育活动等的视频流。HSBS业务是根据因特网协议(IP)的分组数据业务。根据示例实施例，业务提供者表示这种高速广播业务对于用户的可用性。希望HSBS业务的用户签约以接收业务，并且可以通过广告、短管理系统(SMS)、无线应用协议(WAP)等发现广播业务时间表。基站(BS)在额外开销消息中发送有关HSBS的参数。当移动站(MS)希望接收广播会话时，MS读出额外开销消息和查明合适的配置。然后，MS调谐到包含HSBS信道的频率，以及接收广播业务内容。
正在考虑的业务是高速多媒体广播业务。此业务在文件中又称“高速广播业务”(HSBS)。一个此类的例子是电影，体育事件等等的视频流。此业务很可能是基于因特网协议(IP)的分组数据业务。
业务提供者将表示这种高速广播业务对于用户的可用性。希望这种业务的移动站用户将签约以接收这种业务，并且可以通过广告、SMSWAP等等发现广播业务时间表。基站(BS)将在额外开销消息中发送有关广播业务的参数。希望听广播会话的移动站将读出这些消息以确定合适的配置，调谐到包含高速广播信道的频率，以及开始接收广播业务内容。
对于HSBS业务存在数种可能的签约/收入模型，包括免费接入、受控制的接入以及部分受控制的接入。对于免费接入，移动站接收业务不需要签约。BS广播不加密的内容，而感兴趣的移动站可以接收该内容。业务提供者的收入可以通过也在广播信道中发送的广告来产生。例如，可以发送即将到来的电影一剪辑，电影院会付费给业务提供者。
对于受控制的接入，MS用户签订业务约定和支付相应的费用来接收广播业务。未签约的用户不能够接收HSBS业务。通过对HSBS发送/内容进行加密可以得到受控制的接入，以致只有签约用户可以对内容解密。这可以使用空中加密密钥交换过程。这种方案提供较强的安全性以及防止业务被盗窃。
被称为部分受控制的接入的混合接入方案提供HSBS业务作为基于签约的业务，这种业务是加密的，中间有未加密的广告发送。这些广告的意图是鼓励对加密的HSBS业务的签约。MS可以通过外界的手段来知道这些未加密部分的时间表。
在图3中示出无线通信系统200，其中，通过内容服务器(CS)201把视频和音频信息提供给分组化数据业务网络(PDSN)202。视频和音频信息可以是来自电视节目或无线电发送的。信息作为分组化数据来提供，诸如在IP分组中。PDSN 202处理用于分布在接入网(AN)中的IP分组。如图所示，定义AN为系统中的一些部分，所述系统包括在与多个MS 206通信的BS 204。把PDSN 202耦合到BS 204。对于HSBS业务，BS 204接收来自PDSN 202的信息流，以及在指定的信道上把信息提供给系统200中的签约用户。为了控制访问，在把内容提供给PDSN 202之前通过CS 201对内容进行加密。向签约用户提供加密密钥，以致可以对IP分组进行解密。
图4详述与图3的MS 206相似的MS 300。MS 300具有耦合到接收电路304的天线302。MS 300接收来自相似于图3的BS 204的BS(未示出)的发送。MS 300包括用户识别模块(UIM)308以及移动设备(ME)306。把接收电路耦合到UIM 308和ME 306。UIM 308应用用于HSBS发送的安全的验证过程，并把各种密钥提供给ME 306。可以把ME 306耦合到处理单元312。ME 306执行基本的处理，包括，但是不局限于，HSBS内容流的解密。ME 306包括存储器存储单元MEM 310。在示例实施例中，未签约用户可以通过有限资源的使用容易地访问在ME 306处理(未示出)中的数据和在ME存储器存储单元MEM 310中的数据，所以说ME306是不安全的。传递到ME 306或通过ME 306处理的任何信息只在短时间量中是安全地保密的。因此，要求与ME 306共享的诸如密钥之类的任何秘密信息经常加以改变。
UIM 308是得到信任以存储和处理应该保留较长时间秘密的秘密信息(诸如加密密钥)的。当UIM 308是安全单元时，存储在那里的秘密不必定需要系统经常改变秘密信息。UIM 308包括称之为安全UIM处理单元(SUPU)316的处理单元以及被信任为安全的、称之为安全UIM存储器存储单元(SUMU)314的存储器存储单元。在UIM 308中，SUMU 314以如此的方式存储秘密信息，以致不鼓励对于信息进行未核准的访问。如果从UIM 308得到秘密信息，则访问将需要相当大的资源量。也是在UIM 308中，SUPU 316执行可以是在UIM 308外部的和/或可以是在UIM 308内部的值的计算。计算结果可存储在SUMU 314中或传递到ME 306。具有相当大的资源量的一个实体只可以从UIM 308得到用SUPU 316执行的计算。相似地，设计指定要存储在SUMU 314(但是不输出到ME 306)中的来自SUPU 316的输出，致使未核准的截取需要相当大的资源量。在一个实施例中，UIM 308是在MS 300中的固定单元。注意，除了在UIM 308中的安全存储器和处理之外，UIM 308还包括不安全的存储器和处理(未示出)，用于存储包括电话号码、电子邮件地址信息、网页或URL地址信息和/或调度功能等的信息。
另外的实施例可以提供可移动的和/或可再编程的UIM。在示例实施例中，对于超出安全性和密钥过程的功能(诸如允许HSBS的广播内容的加密)，SUPU316不具备相当大的处理能力。另外的实施例可以实施具有较强处理能力的UIM。
UIM是与特定用户相关联的，并且主要用于验证MS 300对于给予用户的诸如访问移动电话网络之类的特权是有资格的。因此，与其说用户是与MS 300相关联的不如说是与UIM 308相关联的。同一个用户可以与多个UIM 308相关联。
在确定如何把密钥分配给签约用户时，广播业务面临一个问题。为了在特定时刻对广播内容进行解密，ME必须知道当前的解密密钥。为了避免业务被盗窃，应该频繁的改变加密密钥，例如，每分钟。把这些加密密钥称为短期密钥(SK)。使用SK对短时间量的广播内容进行解密，所以可以假设SK对于一个用户具有内在的货币值的某些量。例如，这个内在的货币值可以是注册费用的一部分。假定非签约用户从签约用户的存储器存储单元MEM 310得到SK的代价超过SK内在的货币值。即，(不合法地)得到SK的代价超过效益，所以没有收益。因此，不需要保护在存储器存储单元MEM 310中的SK。然而，如果秘密密钥的寿命比SK的寿命长，则(不合法地)得到这个秘密密钥的代价小于效益。在这种情况中，从存储器存储单元MEM 310得到这种密钥是有利的。因此，理想地，存储器存储单元MEM 310将不存储寿命比SK的寿命长的秘密。
考虑CS(未示出)使用的、把SK分配给各个签约用户单元的信道是不安全的。因此，当分配给定的SK时，CS希望使用对于非签约用户隐藏SK值的一种技术。此外，CS把SK分配给大量潜在签约用户中的每一个，用于根据在相当短时间帧中的各自的ME进行处理。已知的密钥发送安全方法是较慢的，并需要发送大量的密钥，并且一般对于所要求的标准是不可行的。示例实施例是在小时间帧中把解密密钥分配给一大组签约用户的一种可行的方法，按此方法，即，非签约用户不能得到解密密钥。
在示例实施例中，MS 300支持无线通信系统中的HSBS。为了得到对HSBS的访问，用户必须注册，然后签订业务约定。一旦启动了签约，就周期性地更新各种密钥。在注册过程中，CS和UIM 308同意作为用户和CS之间安全关联的注册密钥(RK)。然后CS可以向UIM发送进一步的用RK加密的秘密信息。保持RK作为在UIM 308中的秘密，并且对于给定的UIM是唯一的，即，把不同的RK分配给各个用户。单独的注册过程并没有向用户提供对于HSBS的访问。如上文所述，在注册之后，用户签订业务约定。在签约过程中，CS把公共广播访问密钥(BAK)的值发送给UIM 308。CS把BAK的值发送给MS 300，特别发送给UIM 308，所述BAK的值是使用对于UIM 308是唯一的RK进行加密的。UIM 308能够从使用RK加密的版本再现原始的BAK值。BAK作为CS和签约用户群之间的安全关联。然后CS广播调用SK信息(SKI)的数据以得到SK，所述SK信息是在UIM 308中与BAK组合的。然后UIM 308把SK传递给ME 306。如此，CS可以有效地把SK的新值分配给签约用户的ME。
下面段落更详细地讨论注册过程。当用户以给定的CS注册时，UIM 308和CS(未示出)设置安全关联。即，UIM 308和CS同意一个秘密密钥RK。RK对于每个UIM 308是唯一的，虽然如果一个用户具有多个UIM，则根据CS的政策，这些UIM可以共享相同的RK。这种注册可以发生在当用户与CS提供的广播信道签约时，或可以发生在签约之前。单个CS可以提供多个广播信道。CS可以选择与所有信道具有相同RK的用户相关联，或要求用户对每个信道都注册，并在不同的信道上用不同的RK与同一个用户相关联。多个CS可以选择使用相同的注册密钥或要求用户进行注册和得到对于每个CS的不同的RK。
设置这种安全关联的两个普通的情况包括鉴定密钥协定(AKA)方法(如在3GGP中所使用)以及如在IPsec中使用的因特网密钥交换(IKE)方法。在上述任一种情况中，UIM存储器存储单元SUMU 314包括称之为A-密钥的秘密密钥。描述AKA方法作为一个例子。在AKA方法中，A-密钥是只有UIM以及一个信任的第三方(TTP)知道的秘密，TTP可以包括一个以上的实体。一般，TTP是用户所注册的移动业务提供者。在CS和TTP之间的所有通信是安全的，并且CS信任TTP不会帮助对于广播业务进行未核准的访问。当用户注册时，CS通知TTP用户希望对业务进行注册，并提供用户请求的验证。TTP使用一种函数(相似于密码散列函数)从A-密钥和另外的数据所调用的注册密钥信息(RKI)来计算RK。TTP经过安全信道把RK、RKI和与这个提交没有关系的其它数据一起传递给CS。CS把RKI发送给MS 300。接收机电路304把RKI传递给UIM 308，并且可能把RKI传递给ME 306。UIM 308从存储在UIM存储器存储单元SUMU 314中的RKI和A-密钥计算RK。把RK存储在UIM存储器存储单元SUMU 314，并且不直接提供给ME 306。另外的实施例可以使用IKE情况或某些其它方法来建立RK。RK作为CS和UIM 308之间的安全关联。
在AKA方法中，RK是CS、UIM和TTP之间共享的秘密。因此，如这里所使用，AKA方法暗示CS和UIM之间的任何安全关联都包括TTP。当CS信任TTP不会帮助对于广播信道进行未核准访问时，不认为TTP在任何安全关联中是安全的缺口(破译)。如上文所述，如果与ME 306共享密钥，则要求经常改变该密钥。这是由于非签约用户访问存储在存储器存储单元MEM 310中的信息以及因此而允许访问受控制的或部分受控制的业务的危险性。ME 306把SK(用于对广播内容进行解密的密钥信息)存储在存储器存储单元MEM 310中。CS必须发送足够的信息供用户计算SK。如果签约用户的ME 306可以从这个信息计算SK，则计算SK所需要的其它信息可以不是秘密的。既然是这样，假定非签约用户的ME 306也可以从这个信息计算SK。因此，必须使用CS和SUMU 314共享的秘密密钥在SUPU 316中计算SK值。CS和SUMU 314共享RK值，然而，每个用户具有唯一的RK值。CS用每个RK值对SK进行加密以及把这些经加密的值发送给每个签约用户的时间是不够的。需要某些其它技术。
下面段落详细地讨论签约过程。为了保证安全信息SK的有效分配，CS把公共广播访问密钥(BAK)周期性地分发给每个签约用户UIM 308。对于每个签约用户，CS使用对应的RK对BAK进行加密以得到称之为BAKI(BAK信息)的一个值。CS把对应的BAKI发送给签约用户的MS 300。例如，可以发送BAK作为使用对应于每个MS的RK进行加密的IP分组。在示例实施例中，BAKI是IPSec分组。在示例实施例中，BAKI是包含使用RK作为密钥加密的BAK的IPSec分组。由于RK是每一用户密钥，CS必须把BAK个别地发送给每个签约用户；因此，BAK不在广播信道上发送。MS 300把BAKI传递给UIM 308。SUPU 316使用存储在SUMU 314中的RK值计算BAK以及BAKI的值。然后把BAK的值存储在SUMU中。在示例实施例中，BAKI包括命令MS 300把BAKI传递给UIM 308以及命令UIM 308使用RK对BAKI进行解密的安全参数索引(SPI)值。
要求更新BAK的周期足以允许CS把BAK个别地发送给每个签约用户而不包括明显的额外开销。由于不信任ME 306可长时间保持秘密，所以UIM 308不把BAK提供给ME 306。BAK的作用是CS和HSBS业务的签约用户群之间的安全关联。
下面段落讨论在成功的签约过程之后如何更新SK。在更新BAK的每个周期中，提供一个短期时间间隔，在该时间间隔期间，在广播信道上分发SK。CS使用密码函数来确定SK和SKI(SK信息)两个值，致使可以从BAK和SKI来确定SK。例如，SKI可以是使用BAK作为密钥的加密的SK。在示例实施例中，SKI是包括使用BAK作为密钥进行加密的SK的IPSec分组。另一方面，SK可以是把密码散列函数应用于块SKI和BAK的级联的结果。
SKI的某些部分可能是可预测的。例如，可以从SKI有效的系统时间期间得到一部分SKI。没有必要把表示为SKI_A的这个部分作为广播业务的一部分发送到MS 300。SKI的剩余部分，SKI_B，可能是不可预测的。没有必要把SKI_B作为广播业务的一部分发送到MS 300。MS 300从SKI_A和SKI_B再现SKI，并把SKI提供给UIM 308。可以在UIM 308中再现SKI。对于每个新的SK，必须改变SKI的值。因此，当计算新SK时，SKI_A和/或SKI_B都必须改变。CS把SKI_B发送到BS，用于广播发送。BS广播SKI_B，由天线302检测，并传递给接收电路304。接收电路304把SKI_B提供给MS 300，其中MS 300再现SKI。MS 300把SKI提供给UIM 308，其中UIM 308得到使用存储在SUMU 314中的BAK的SK。然后UIM 308把SK提供给ME 306。ME 306把SK存储在存储器存储单元MEM 310中。ME 306使用SK对从CS接收到的广播发送进行解密。
在示例实施例中，SKI还包括命令MS 300把SKI传递给UIM 308以及命令UIM 308使用BAK对SKI进行解密的安全参数索引(SPI)值。在解密之后，UIM 308把SK传递到ME 306，其中ME 306使用SK对广播内容进行解密。
当要发送SKI_B时，CS和BS同意某些标准。CS可以通过频繁地改变SK来要求减少每个SK中的内在的货币值。在这种情况中，改变SKI_B数据的要求可用的带宽最优化得以平衡。可用在不同于广播信道的信道上发送SKI_B。当用户“调谐”到广播信道时，接收电路304得到从“控制信道”查找广播信道的信息。当用户“调谐”到广播信道时，可能希望允许快速访问。这要求ME306在短时间量中得到SKI。然而，ME 306已经知道SKI_A，BS必须在这个短时间量中把SKI_B提供给MS 300。例如，BS可以在控制信道上频繁地发送SKI_B，(与用于查找广播信道的信息一起)，或在广播信道上频繁地发送SKI_B。BS“刷新”SKI_B的值越频繁，MS 300可更快地访问广播消息。刷新SKI_B数据的要求以可用的带宽最优化得以平衡。平衡，因为过度频繁地发送SKI_B可能会使控制信道和广播信道中使用了不可接受的带宽量。
本段落讨论广播内容的加密和发送。CS使用当前SK对广播内容进行加密。示例实施例使用诸如高级加密标准(AES)密码算法之类的加密算法。在示例实施例中，然后根据封装安全有效负荷(ESP)传输模式通过IPsec分组传送经加密内容。IPsec分组还包括命令306使用当前SK对所接收广播内容进行解密的SPI值。通过广播信道发送经加密的内容。
接收电路304直接把RKI和BAKI提供给308。此外，接收电路304把SKI_B提供到MS 300的合适部分，并在那里与SKI_A组合而得到SKI。通过MS 300的有关部分把SKI提供给UIM 308。UIM 308从RKI和A密钥计算RK，使用RK对BAKI进行解密以得到BAK以及使用SKI和BAK计算SK以产生ME 306使用的SK。ME 306使用SK对广播内容进行解密。示例实施例的UIM 308没有足够能力对广播内容按实时进行解密，因此，把SK传递到ME 306对广播内容进行解密。
图5示出根据示例实施例的密钥RK、BAK和SK的发送和处理。如图所示，在注册时，MS 300接收RKI，并把它传递到UIM 308，其中SUPU 316使用RKI和A密钥来计算RK，并把RK存储在UIM存储器SUMU 314中。MS 300周期性地接收BAKI，所述BAKI包含使用对于UIM 308特定的RK值加密的BAK。经加密的BAKI通过SUPU 316解密以再现BAK，并把它存储在UIM存储器SUMU 314中。MS 300进一步周期性地接收与SKI_A组合的SKI_B以形成SKI。SUPU 316从SKI和BAK计算SK。把SK提供给ME 306，用于对广播内容进行解密。
在示例实施例中，不必定对CS密钥进行加密和发送到MS；CS可使用另外的方法。CS产生的、用于发送到每个MS的密钥信息提供足够的信息供MS计算密钥。如在图6的系统350中所示，通过CS产生RK，但是把RK信息(RKI)发送到MS。CS发送的信息足以供UIM导出RK，其中，使用预定的函数从来自CS的发送的信息导出RK。RKI包括足够的信息供MS从A-密钥以及诸如系统时间、使用标号d1的预定公共函数之类的其它值来确定原始RK，其中：
RK＝d1(A-密钥，RKI)                     (3)
在示例实施例中，函数d1定义一个密码型函数。根据一个实施例，确定RK为：
RK＝SHA’(A-密钥||RKI)                   (4)
其中，“||”表示包含A-密钥和RKI的块的级联，而SHA’(X)表示给出输入X的安全散列算法SHA-1的最后128-位的输出。在另外的实施例中，确定RK为：
RK＝AES(A-密钥，RKI)                  (5)
其中，AES(X，Y)表示使用128-位A-密钥的128-位块RKI的加密。在根据AKA协议的又一个实施例中，确定RK作为3GGP密钥产生函数f3的输出，其中RKI包括如该标准所定义的RAND值以及AMF和SQN的合适的值。
按不同方式处理BAK，因为具有不同RK值的多个用户必须计算相同的BAK值。CS可用使用任何技术来确定BAK。然而，与特定UIM 308相关联的BAKI的值必需是在与该UIM 308相关联的唯一RK下的BAK的加密。SUPU 316根据标号d2的函数使用存储在SUMU 314中的RK对BAKI进行解密，根据：
BAK＝d2(BAKI，RK)                       (9)
在另外的实施例中，CS可用通过施加使用RK对BAK的一个解密过程来计算BAKI，并且SUPU 316通过施加使用RK对BAKI的加密过程来得到BAK。可以认为这等效于CS对BAK进行加密和SUPU 316对BAKI进行解密。除了图6中示出或作为替代的那些之外，另外的实施例可以实施任何数量的密钥组合。
按处理RK相似的方式来处理SK。首先从SKI_A和SKI_B(SKI_B是从CS发送到MS的信息)得到SKI。然后使用标号d3的预定函数从SKI和BAK(存储在SUMU 314中的)导出SK，根据：
SK＝d3(BAK，SKI)                       (6)
在一个实施例中，函数d3定义一个密码型函数，在示例实施例中，计算SK为：
SK＝SHA(BAK||SKI)                      (7)
而在另一个实施例中，计算SK为：
SK＝AES(BAK||SKI)                      (8)
在图7A-7D中示出提供用于广播消息的安全的一种方法。图7A示出注册过程400，其中在步骤402处签约用户与CS协商注册。在步骤404处，注册提供给UIM一个唯一的RK。在步骤406处，UIM把RK存储在安全存储器存储单元(SUMU)中。图7B示出CS和MS之间的签约过程。在步骤422处，CS产生对于BAK时间周期T1的BAK。BAK在整个BAK时间周期T1中是有效的，其中周期性地更新BAK。在步骤424处，CS核准UIM在BAK定时器周期T1期间访问广播内容(BC)。在步骤426处，CS使用每个签约用户的每个个别的RK对BAK进行加密。把经加密的BAK称为BAKI。然后在步骤428处，CS把BAKI发送到UIM。在步骤430处，UIM接收BAKI，并使用RK执行解密。经解密的BAKI产生了原始产生的BAK。在步骤432处，UIM把BAK存储在SUMU中。然后UIM接收广播会话和能够应用BAK对经加密的广播(EBC)进行解密而访问BC。
图7C示出在支持广播业务的无线通信系统中更新用于安全加密的密钥的一种方法。方法440实施如图7E给出的时间周期。周期性更新具有时间周期T1的BAK。当计算BAK并且T1期满时，启动定时器t1。使用一个变量来计算称之为SK_RAND的SK，它具有周期性更新的时间周期T2。当产生SK_RAND并且T2期满时，启动定时器t2。在一个实施例中，进一步周期性地更新具有周期T3的SK。当产生了每个SK并且时间T3期满时，启动定时器t3。在CS处产生SK_RAND，并周期性地提供给MS。MS和CS使用SK_RAND以产生SK，如下文详述。
当更新BAK的可适用的值时，重置第一定时器t1。在两个BAK更新之间的时间长度是BAK更新周期。在示例实施例中，BAK更新周期是月，然而，另外的实施例可以实施系统最优化操作或满足多种系统标准所要求的任何时间周期。
继续参考图7C，在步骤442处方法440启动定时器t2以开始SK_REG时间周期T2。在步骤444处，CS产生SK_RAND，并把值提供给发送电路，用于在整个系统中发送。在步骤446处启动定时器t3，以开始SK时间周期T3。然后在步骤448处，CS使用当前SK对BC加密。经加密的产物是EBC，其中CS把EBC提供给发送电路，用于在系统中发送。如果在判定方块450处定时器t2期满，则处理返回步骤442。在t2小于T2时，如果定时器t3在判定方块452处期满，则处理返回步骤446；否则处理返回450。
图7D示出MS访问广播业务的操作。在步骤462处，方法460首先用CS处的值使定时器t2和t3同步。在步骤464处，MS的UIM接收CS产生的SK_RAND。在步骤466处，UIM使用SK_RAND、BAK以及时间测量值产生SK。UIM把SK传递到MS的ME。然后在步骤468处，UIM使用SK对所接收的EBC进行解密，以获取原始BC。当在步骤470处定时器t2期满时，处理返回步骤462处。在定时器t2小于T2时，如果在步骤472处定时器t2期满，则在步骤474处启动定时器t3，并返回466。
当用户对于特定BAK更新周期的广播业务签约时，CS发送合适的信息BAKI(相应于用RK加密的BAK)。这一般发生在这个BAK更新周期开始之前，或当MS首先在BAK更新周期期间调谐到广播信道时。这可以根据多种标准通过MS或CS来启动。对多个BAKI可以同时进行发送和解密。
注意，当BAK更新周期的期满即将来临时，如果MS已经对于下一个BAK更新周期签约，则MS可以向CS请求经更新的BAK。在另外的实施例中，CS使用第一定时器t1，在定时器期满时，即，满足BAK更新周期时，CS发送BAK。
注意，用户有可能在BAK更新周期期间接收BAK，其中，例如，当按月执行BAK更新时，签约用户在月度当中加入业务。此外，可以使BAK和SK更新的时间周期同步，致使所有签约用户都在给定时间处更新。
图8A示出根据示例实施例，在无线通信系统500中的注册过程。CS 502与每个签约用户，即，MS 512，协商，以对每个签约用户产生特定的RK。把RK提供给每个MS的UIM中的SUMU单元。如图所示，CS 502产生存储在UIM1 512中的SUMU1 510中的RKI。相似地，CS 502分别产生存储在UIM2 522中的SUMU2520和UIMN 532中的SUMUN 530中的RK2和RKN。
图8B示出系统500中的签约过程。CS 502进一步包括多个编码器504。编码器504中的每一个接收唯一的RK中之一以及在CS 502中产生的BAK值。每个编码器504的输出是对于签约用户特别编码的BAKI。在每个MS的UIM(诸如UIM1 512)处接收BAKI。每个UIM包括SUPU和SUMU，诸如SUPU1 514和UIM1512的SUMU1 510。SUPU包括诸如解码器516之类的解码器，所述解码器通过应用UIM的RK而再现BAK。在每个签约用户处重复该过程。
在图8C中示出密钥管理和更新，其中CS应用函数508来产生SK_RAND的值以计算SK，所述值是CS和MS使用的临时值。特别，函数508应用BAK值，SK_RAND和时间因子。在图8C示出的实施例应用定时器来确定何时更新SK时，另外的实施例可以使用另外的措施来提供周期性更新，例如，发生差错或其它事件。CS把SK_RAND值提供给每个签约用户，其中驻留每个UIM中的函数518，应用与CS的函数508相同的函数。函数518在SK_RAND、BAK和定时器值上操作以产生存储在ME中的存储器存储单元(诸如ME1 540的MEM1 542)中的SK。
图8D示出在注册和签约之后的BC处理。CS 502包括使用当前SK对BC编码的编码器560以产生EBC。然后把EBC发送到签约用户。每个MS包括诸如编码器544之类的编码器，所述编码器使用SK从EBC获取BC。
在相对于支持单向广播业务的无线通信系统的示例实施例，现已描述本发明的同时，上文描述的加密方法和密钥管理可以进一步应用于其它数据处理系统，包括多媒体动画型(multi-cast type)广播系统。再进一步，本发明可应用于任何数据处理系统，其中多个签约用户通过不安全的信道，访问单个发送的安全信息。
熟悉本技术领域的人员会理解，可以使用多种不同工艺和技术中的任何一种来表示信息和信号。例如，可以通过电压、电流、电磁波、磁场或磁粒子、光场和光粒子或它们的任何组合来表示从上面整篇说明中可参照的数据、指令、命令、信息、信号、比特、码元以及码片。
熟悉本技术领域的人员会进一步理解，可以把连同这里揭示的实施例一起描述的各种示意的逻辑块、模块、电路和算法步骤实施为电子硬件、计算机软件或它们的组合。为了清楚地示出硬件和软件的这种互换性，上面一般已经根据各种示意的部件、块、模块、电路和步骤的功能性来描述它们。作为硬件还是作为软件来实施这些功能性要取决于加在整个系统上的特定应用和设计限制。对于每个特定应用，熟练技术的技术人员可以以不同的方式来实施所描述的功能性，但是不应该把这种实施的决定解释成导致偏离本发明的范围。
可以用设计成执行这里所描述的功能的通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列逻辑(FPGA)或其它可编程逻辑器件、分立门或晶体管逻辑、分立硬件部件或它们的任何组合来实施或执行连同这里揭示的实施例一起描述的各种示意的逻辑块、模块和电路。通用处理器可以是微处理器，但是另一方面，处理器可以是任何传统处理器、控制器、微控制器、或状态机。还可以实施处理器作为计算装置的组合，例如，DSP和微处理器、多个微处理器、连同DSP核心的一个或多个微处理器或任何其它如此的配置的组合。
可以在硬件中、在处理器执行的软件模块中或在两者的组合中直接实施连同这里揭示的实施例一起描述的方法或算法的步骤。软件模块可以驻留在RAM存储器、快闪存储器、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、可拆卸盘、CD-ROM、或本技术领域中众知的存储媒体的任何其它形式中。把示例存储媒体耦合到处理器，致使处理器可以从存储媒体读出信息和把信息写入存储媒体。另一方面，可以把存储媒体集成到处理器中。处理器和存储媒体可以驻留在ASIC中。ASIC可以驻留在用户终端中。另一方面，处理器和存储媒体可以驻留在用户终端中作为分立元件。
提供所揭示实施例的上述描述，以使熟悉本领域技术的任何人员可以制造或使用本发明。熟悉本领域技术的人员将不费力地明了这些实施例的各种修改，可以把这里所定义的一般原理应用到其它的实施例而不偏离本发明的精神或范围。因此，不打算把本发明限于这里所示出的实施例，而是和这里所揭示的原理和新颍特征符合的最宽广的范围相一致。

Claims (24)

1.用于安全发送的一种方法，所述方法包括下列步骤：
确定对于发送中的参与者的特定的注册密钥；
确定第一密钥；
用注册密钥对第一密钥加密；
确定第二密钥；
用第一密钥对第二密钥加密；以及
更新第一和第二密钥。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述更新进一步包括下列步骤：
根据第一时间周期更新所述第一密钥；
根据第二时间周期更新所述第二密钥，其中第二时间周期小于第一时间周期。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述更新进一步包括下列步骤：
用所述注册密钥对所述经更新的第一密钥加密；以及
用所述经更新的第一密钥对所述经更新的第二密钥加密。
4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，进一步包括下列步骤：
使用所述第二密钥对信息的广播流加密；以及
发送所述经加密的信息的广播流。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述信息的广播流包括视频信息。
6.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述信息的广播流包括因特网协议分组。
7.如权利要求3所述的方法，其特征在于，进一步包括下列步骤：
计算注册密钥信息消息；以及
发送所述注册密钥信息消息。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，进一步包括下列步骤：
计算对应于所述经更新的和经加密的第一密钥的第一密钥信息消息；以及
发送所述第一密钥信息消息。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，进一步包括下列步骤：
计算对应于所述经更新的和经加密的第二密钥的第二密钥信息消息；以及
发送所述第二密钥信息消息。
10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括下列步骤：
发送所述经加密的第一密钥；以及
发送所述经加密的第二密钥。
11.用于对发送进行安全接收的一种方法，所述方法包括下列步骤：
接收对于发送中的参与者的特定的注册密钥；
接收第一密钥；
用注册密钥对第一密钥解密；
接收第二密钥；
用第一密钥对第二密钥解密；
接收信息的广播流；以及
使用第二密钥对信息的广播流解密。
12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，进一步包括下列步骤：
把所述第一密钥存储在安全存储器存储单元中；以及
把所述第二密钥存储在存储器存储单元中。
13.如权利要求11所述的方法，其特征在于，进一步包括下列步骤：
从所述第一密钥信息消息再现所述第一密钥；以及
从所述第二密钥信息消息再现所述第二密钥。
14.如权利要求11所述的方法，其特征在于，进一步包括下列步骤：
根据所述第一时间周期更新所述第一密钥；以及
根据所述第二时间周期更新所述第而密钥。
15.在支持广播业务选项的无线通信系统中，一种基础结构单元包括：
接收电路；
用户识别单元，可操作以再现用于对广播消息解密的短时间密钥，包括：
处理单元，可操作以对密钥信息解密；
存储器存储单元，用于存储注册密钥；以及
移动设备单元，适合于应用短时间密钥对广播消息解密。
16.如权利要求15所述的基础结构单元，其特征在于，通过所述用户识别单元处理所述短时间密钥，并传递到所述移动设备单元。
17.如权利要求15所述的基础结构单元，其特征在于，所述存储器存储单元是安全存储器存储单元。
18.如权利要求15所述的基础结构单元，其特征在于，所述存储器单元存储所述广播访问密钥，其中所述处理单元使用所述广播访问密钥对所述短时间密钥解密。
19.如权利要求18所述的基础结构单元，其特征在于，按第一频率更新所述短时间密钥。
20.如权利要求19所述的基础结构单元，其特征在于，按比所述第一频率低的第二频率更新所述广播访问密钥。
21.如权利要求15所述的基础结构单元，其特征在于，所述广播业务选项是视频业务。
22.一种无线通信系统，包括：
用于确定对于发送中的参与者的特定的注册密钥的装置；
用于确定第一密钥的装置；
用于用注册密钥对第一密钥加密的装置；
用于确定第二密钥的装置；
用于用第一密钥对第二密钥加密的装置；以及
用于更新第一和第二密钥的装置。
23.一种基础结构单元，包括：
用于接收对于发送中的参与者的特定的注册密钥的装置；
用于接收第一密钥的装置；
用于用注册密钥对第一密钥解密的装置；
用于接收第二密钥的装置；
用于用第一密钥对第二密钥解密的装置；
用于接收信息的广播流的装置；以及
用于使用第二密钥对信息的广播流解密的装置。
24.一种数字信号存储装置，包括：
第一组指令，用于接收对于发送中的参与者的特定的注册密钥；
第二组指令，用于接收第一密钥；
第三组指令，用于用注册密钥对第一密钥解密；
第四组指令，用于接收第二密钥；
第五组指令，用于用第一密钥对第二密钥解密；
第六组指令，用于接收信息的广播流；以及
第七组指令，用于使用第二密钥对信息的广播流解密。
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